Freestanding foundation with stepped base. Results of a full-scale experiment

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Despite the large number of existing solutions, the issue of optimizing the structure of freestanding shallow foundations is still relevant because of poorly studying. The object of the study is foundations with stepped base. To confirm the efficiency of these foundations, we conducted three different experiments: digital modelling, laboratory tests and full-scale experiment. First, the foundations were compared in terms of absolute settlement. In each of the experiments, the foundation with a stepped base was more efficient than its flat-base analogue (by about 30 %). During the full-scale experiment, at a final pressure under the foundation base of 18 t/m2, the foundation with flat base settled by 70.67 mm, while the foundation with stepped base settled by 49.32 mm. The experiment confirmed the results of the previous experiments: the foundation with a stepped base showed a substantially smaller settlement than the flat base analogue. In future studies, we plan to investigate the operation of strip foundations with stepped base in more detail, to determine the internal forces appearing in the body of the foundations, and to define the need of reinforcement for foundations with stepped base.

About the authors

V. S. Safaryan

Industrial University of Tyumen; LLC "Stroitel"

References

  1. Алексеев, С. И. Механика грунтов. Основания и фундаменты / С. И. Алексеев. – Москва : Издательство Ассоциации строительных вузов, 2019. – 180 с. – ISBN 978-5-4323-0339-4.
  2. Беспалова, М. В. Механика грунтов в задачах и примерах / М. В. Беспалова ; Министерство транспорта и коммуникаций Республики Беларусь, Белорусский государственный университет транспорта. – Гомель : Белорусский государственный университет транспорта, 2021. – 63 с. – ISBN 978-985-6550-98-3.
  3. Механика грунтов, основания и фундаменты / сост. П. А. Кравченко, В. Н. Парамонов, О. С. Кувалдина. – Санкт-Петербург : Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2017. – 36 с.
  4. Бай В. Ф. Повышение эффективности фундаментов мелкого заложения / В. Ф. Бай, В. С. Сафарян. – doi: 10.31660/2782-232X-2022-1-65-72. – Текст : непосредственный // Архитектура, строительство, транспорт. – 2022. – № 1 (99). – С. 65–72.
  5. Бородачев, Н. М. Об управлении распределением реактивных давлений под подошвой фундамента / Н. М. Бородачев. – Текст : непосредственный // Сопротивление материалов и теория сооружений : республиканский межведомственный научно-технический сборник. – Вып. 18. – Киев: Будiвельник, 1972. – С. 8–11.
  6. Пронозин, Я. А. Взаимодействие ленточно-оболочечных фундаментов с сильносжимаемым грунтовым основанием : специальность 05.23.02 «Основания и фундаменты, подземные сооружения» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Пронозин Яков Александрович, 2016. – 368 с. – Текст : непосредственный.
  7. Патент № 2393297 C1 Российская Федерация, МПК E02D 27/01. фундамент : № 2009116522/03 : заявл. 29.04.2009 : опубл. 27.06.2010 / Я. А. Пронозин, О. С. Порошин, Р. В. Мельников ; заявитель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет».
  8. Глушков, А. В. Влияние формы и размеров подошвы фундаментов на напряженно-деформированное состояние основания : специальность 05.23.02 «Основания и фундаменты, подземные сооружения» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Глушков Алексей Вячеславович. – Тюмень, 2016. – 22 с.
  9. Maeda, Yo. Bearing capacity of shallow foundation with stepped footing on slopes / Yo. Maeda, H. Ochiai. – Текст : непосредственный // Memory of the Faculty of Engineering, Kyushu University. – 1992. – Vol. 52. – No. 2. – P. 201–232. – URL: https://www7.civil.kyushu-u.ac.jp/geotech/cd/data/106.pdf.
  10. Hong, T. Axisymmetric shells and plates on tensionless elastic foundations / T. Hong, J. G. Teng, Y. F. Luo. – doi: 10.1016/s0020-7683(98)00228-5. – Текст : электронный // International Journal of Solids and Structures. – 1999. – Vol. 36. – No. 34. – P. 5277-5300. – URL: https://ru.zlib-articles.se/book/4163288/ce92e0 (date of the application: 15.08.2023).
  11. Das, B. M. Principles of geotechnical engineering / B. M. Das, Kh. Sobhan. – Australia, Brazil, Japan, Korea, Mexico, Singapore, Spain, United Kingdom, United States : Cengage Learning. – 2012. – 756 p. – Текст : непосредственный. – URL: http://faculty.tafreshu.ac.ir/file/download/course/1583609876-principles-of-geotechnicalengineering-8th-das.pdf.
  12. Грицук, М. С. Рациональные конструкции плит для ленточных фундаментов : специальность 05.23.02 «Основания и фундаменты, подземные сооружения» : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / М. С. Грицук. – Брест, 1998. – 283 с. – Текст : непосредственный.
  13. Архипов, Д. Н. Взаимодействие грунтового основания и сборных ленточных фундаментов с геометрически изменяемой формой подошвы : специальность 05.23.02 «Основания и фундаменты, подземные сооружения» : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Архипов Дмитрий Николаевич. – Волгоград, 2006. – 24 с. – Текст : непосредственный.
  14. Кятов, Н. Х. Проектирование оснований и фундаментов / Н. Х. Кятов, Р. Н. Кятов. – Москва : Издательство «Юрайт», 2023. – 327 с. – Текст : непосредственный.
  15. Мартюшева, А. И. Моделирование деформаций основания под штампами с различной формой подошвы / А. И. Мартюшева. – Текст : непосредственный // Нефть и газ Западной Сибири : материалы Международной научно-технической конференции, Тюмень, 02–03 ноября 2017 года. – Том 1. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2017. – С. 154–157.
  16. Тетиор, А. П. Об устойчивости основания под фундаментами с криволинейной формой подошвы / А. П. Тетиор. – Текст : непосредственный // Известия вузов. Строительство и архитектура. – 1969. – № 5. – С. 14.
  17. Рыбин, В. С. Определение оптимальной формы и размеров подошвы внецентренно нагруженных фундаментов мелкого заложения / В. С. Рыбин, Л. В. Рыбина. – Текст : непосредственный // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2012. – № 1. – С. 6–9.
  18. Игнатюк, В. Ю. Теоретические и экспериментальные исследования работы фундаментных плит с криволинейной поверхностью опирания : специальность 01.02.03 «Строительная механика» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Игнатюк Виктор Юлианович. – Москва, 1981. – 177 с. – Текст : непосредственный.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).